LED的裝置和工作原理

在白熾燈中，光線來自熾熱至白色的鎢絲，主要來自熱量。就像爐子裡熾熱的煤一樣，通過電流的熱效應加熱，當電子快速振盪並與導電金屬的晶格節點碰撞時，同時發出可見光，然而，這僅代表較少超過為燈供電的總消耗電能的 15%...

與白熾燈不同，LED 發光根本不是因為熱量，而是因為其設計的特殊性，其主要目的是確保電流能量精確地發射特定波長的光。結果，LED作為光源的效率超過了50%。

電流流過這裡跨越 p-n 結，而在躍遷過程中，電子和空穴會重新結合，並會發射特定頻率並因此具有特定顏色的可見光的光子（量子）。

每個 LED 基本上排列如下。首先，如上所述，存在一個電子-空穴結，它由彼此接觸的 p 型半導體（大多數載流子是空穴）和 n 型半導體（更多的大多數載流子是空穴）組成電子）。

當電流通過該結以正向傳輸時，然後在兩種相反類型的半導體的接觸點，發生從一種導電類型的區域到另一種導電類型的區域的電荷躍遷（電荷載流子在能級之間跳躍）不同類型的電導率。

在這種情況下，帶負電荷的電子與帶正電荷的空穴離子結合。這時，光子誕生了，光子的頻率與躍遷兩側物質之間的原子能級差（勢壘高度）成正比。

LED裝置

在結構上，LED 有多種形式。最簡單的形式是一個五毫米的機身——一個鏡頭。這種 LED 經常可以在各種家用電器上用作 LED 指示燈。在頂部，LED 外殼的形狀像一個透鏡。拋物面反射器（反射器）安裝在外殼的下部。

反射器上是一塊晶體，它在電流通過 pn 結的地方發光。從陰極——到陽極，從反射器——沿著細線的方向，電子穿過立方體——晶體。

這種半導體晶體是 LED 的主要元素。這裡的尺寸是 0.3 x 0.3 x 0.25 mm。晶體通過細線橋連接到陽極。聚合物本體同時是一個透明的透鏡，將光線聚焦在一定的方向上，從而獲得有限的光束髮散角。

發光二極管

今天，LED 呈現出彩虹的所有顏色，從紫外線和白色到紅色和紅外線。最常見的是紅色、橙色、黃色、綠色、藍色和白色 LED 顏色。而且這裡閃粉的顏色不是由錶殼的顏色決定的！

顏色取決於 pn 結髮射的光子的波長。例如，紅色 LED 的紅色具有 610 至 760 nm 的特徵波長。反過來，波長取決於製造特定零件時使用的材料半導體對於這個 LED。因此，為了獲得從紅色到黃色的顏色，使用了鋁、銦、鎵和磷的雜質。

獲得從綠色到藍色的顏色——氮、鎵、銦。為了獲得白色，在晶體中添加了一種特殊的熒光粉，在幫助下將藍色變成白色光致發光現象.